(57)【要約】【課題】本発明は、ポリゴンモータ、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブ等に使用される回転駆動装置に用いられる動圧軸受に使用される保護被膜において、その量産性を解決して軸受の長寿命化を実現することを目的とする。【解決手段】本発明は、軸１０の表面にＤＬＣ被膜２を設けスリーブ８の内壁に改質物質を添加しない無電解Ｎｉ−Ｐメッキ被膜１を形成することにより、長寿命でかつ量産性も高い動圧軸受を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の表面または前記軸の周状に対向してあるスリーブの内周面に動圧を発生させる動圧発生溝を有する動圧軸受装置に於いて、前記軸の表面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）からなる膜を形成し、前記軸に対向する、前記スリーブの内壁は改質物質を添加しない無電解Ｎｉ−Ｐメッキ皮膜を形成したことを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
軸の表面または前記軸の周状に対向してあるスリーブの内周面に動圧を発生させる動圧発生溝を有する動圧軸受装置に於いて、前記スリーブの前記軸に対向する内壁にはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）からなる膜を形成し、前記軸表面には改質物質を添加しない無電解Ｎｉ−Ｐメッキ皮膜を形成したことを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項３】
請求項１あるいは請求項２の動圧軸受装置を用いたことを特徴とする回転駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明のモータはレーザビームプリンターまたはデジタルＰＰＣ等の書き込みヘッドにあたるレーザスキャナユニットに使用される、ポリゴンミラーを高速で回転するポリゴンモータであり、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブ等にも使用される動圧軸受を用いる、回転駆動装置に関するものであり、特にその軸受部の保護膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報機器用のスピンドルモータはその高速回転、静粛性、回転精度が求められることから動圧流体軸受が用いられるようになってきた。特にその中でもポリゴンモータは３００００−５００００ｒｐｍと高速のものが求められており、動圧流体軸受は必須のものとなってきている。
【０００３】
特に最近ではプリンターのカラー化やデジタルコピアの高速化で、４００００−５００００ｒｐｍの動圧軸受の中でも作動流体が空気のものが使われるいわゆる、動圧空気軸受が用いられる。
【０００４】
その場合、起動停止時に受ける軸受壁面は直接接触するため、その受けるダメージは非常に大きい。一方軸受材料は高精度に加工するため、加工性を重視したアルミニウム合金や真鍮が使用されている。しかしアルミニウム合金や真鍮は素材の硬度が低く、摩擦係数も高いため起動停止時の接触のダメージにより、その必要な寿命を維持することが難しい。そのため表面硬度を上げて摩擦係数を下げるコーティング等の処理が必要となる。
【０００５】
従来、軸受の表面処理の硬化処理は、軸にＳｉＣ等を含有した無電解Ｎｉ−Ｐメッキの耐摩耗性被膜を形成し、これと対向するスリーブ内壁には潤滑アルマイト処理が施されている（例えば、特許文献１参照）。またスリーブ内壁に無電解Ｎｉ−Ｐメッキの耐摩耗性膜を形成し、軸にテフロン（登録商標）を含有した無電解Ｎｉ−Ｐメッキを施したものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
図４に従来の軸受の構造を、図５に従来のスリーブ内壁に無電解Ｎｉ−Ｐメッキの耐摩耗性膜を形成し、軸にテフロン（登録商標）を含有した無電解Ｎｉ−Ｐメッキを施した例を示す。
【特許文献１】特許第２１３７３６５号公報（第３頁、第１図）
【特許文献２】特開平11−２２３２１３号公報（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の構成では、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ中にＳｉＣあるいはテフロン（登録商標）がほぼ均一にメッキ中に分散した場合は、例えばＳｉＣを分散させると硬化し、テフロン（登録商標）を分散させると摩擦係数を下げることができるが、分散が均一ではない場合にはＳｉＣあるいはテフロン（登録商標）の粒子が集中して凝集する部分に突起が発生して、潤滑膜として使えなくなり、歩留りを大きく低下させる要因となっている。メッキ中で分散が一部不均一になることを防ぐのは工程管理上非常に難しい。
【０００８】
このような突起が発生した場合、エアー軸受の起動停止時には軸表面とスリーブ内壁が接触するので相手の壁面に大きく傷をつけ、磨耗の進行も加速するため寿命が著しく劣化するという大きな課題がある。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、しかも歩留りの高い動圧軸受の摺動膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、動圧空気軸受の軸の表面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）からなる潤滑膜を形成し、その軸に対向するスリーブの内壁にＳｉＣあるいはテフロン（登録商標）等の改質物質を添加しない無電解Ｎｉ−Ｐメッキからなる皮膜を形成したことを特徴とする動圧軸受とそれを用いた回転駆動装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、軸の表面または前記軸の周状に対向してあるスリーブの内周面に動圧を発生させる動圧発生溝を有する動圧軸受装置に於いて、前記軸の表面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）からなる皮膜を形成し、前記軸に対向する、前記スリーブの内壁は改質物質を添加しない無電解Ｎｉ−Ｐメッキ皮膜を形成したことを特徴とする動圧軸受装置としたものであり、動圧空気軸受として必要な摺動性を、膜に影響を与えるような突起の発生をさせることなく実現できるという作用を有する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、軸の表面または前記軸の周状に対向してあるスリーブの内周面に動圧を発生させる動圧発生溝を有する動圧軸受装置に於いて前記スリーブの前記軸に対向する内壁にはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）からなる潤滑膜を形成し、前記軸表面には改質物質を添加しない無電解Ｎｉ−Ｐメッキ皮膜を形成したことを特徴とする動圧軸受装置としたものであり、動圧空気軸受として必要な摺動性を、膜に影響を与えるような突起の発生をさせることなく実現できるという作用を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係わるポリゴンモータの構造断面図である。
本ポリゴンモータはレーザを偏向するためのポリゴンミラー３を高速で回転するためのモータで、モータはステータ部とロータ部にわけられ、ステータ部は軸１０と前記軸１０が軸取付ネジ１３によりブラケット１５に締結され、そのブラケット１５に固定されておりかつロータ部を回転駆動させるステータユニットで構成されている。ステータユニットはステータコア１１に巻線１２を施したものでありステータコア１１の内周はブラケット１５に固定されている。一方ロータ部はロータフレーム１６とその一部に形成され、軸１０の周辺に対向して軸受を構成する円筒部がスリーブ８である。スリーブ８は、ロータフレーム１６と別部材で構成されてもかまわない。ロータフレーム１６の端部には樹脂球面板５を保持するスラストカバー７が固定されている。スラストカバー７にはミラー押さえ４がミラー取付ネジ６によって固定されている。またロータフレーム１６の内側でステータ組立に対向するように円筒状の多極着磁されたマグネット１７が固定されている。９はロータの抜け止めであり、樹脂の弾性を利用してロータが抜けないような役割を果たしている。そのロータが高速回転するために支持している軸受は動圧空気軸受として構成される。具体的にはラジアル軸受部はブラケット１５に固定された軸１０とその軸１０に対向してその周囲を回転するスリーブ８で構成され、そのいずれかに動圧を発生する溝が形成されている。スラスト軸受部は軸１０の端面に埋め込まれたスラストプレート１４と樹脂球面板５で構成される。スリーブ８が軸１０に対して高速回転することで動圧発生溝により発生した動圧がラジアル方向、そしてスラスト方向に微小にスリーブを浮上させる。
【００１５】
以下本発明の主要部分である軸受部について説明する。軸１０とスリーブ８は３−５μ
程度の半径ギャップがあり、軸に対してスリーブを高速回転するとスリーブ内壁に形成してある動圧発生溝によって圧力が発生する。その力でラジアル方向にスリーブ８は軸１０に対して浮上する。また回転により発生した圧力は軸１０の上方向にも力を発生してスラスト方向にもスリーブを浮上させる。そして樹脂球面板に設けてある調圧孔により外部圧力との釣り合い点まで浮上する。このような構造の動圧空気軸受においては起動あるいは停止時に必ずスリーブ内壁と軸が接触しダメージを受ける。軸１０もスリーブ８も精密な加工が求められ、例えば快削のアルミ材などの柔らかい材料を用いるのが一般的である。そのため接触によるダメージは大きく、その表面に処理を施して耐摩耗性をおよび摺動性をあげてダメージを受けないようにする。例えば前述したように無電解Ｎｉ−Ｐをスリーブ８の内壁に、無電解Ｎｉ−Ｐメッキにテフロン（登録商標）を含侵させたものを軸側にコートする。しかしこのようにメッキ中に樹脂やセラミックあるいは金属を含侵させる場合、その分散状態により突起状になりそれが接触時に相手材を激しく傷つけて焼きつきに至ることがしばしばある。そのため突起状になったものをあらかじめ除去してからモータに組み込むが、除去しきれないものもあり歩留りを大きく低下させる原因となっている。
【００１６】
そこで本発明は図２に示すように、ＤＬＣ被膜２を軸側に無電解Ｎｉ−Ｐメッキ１をスリーブ側にメッキすることで、突起発生の要因を抑えた皮膜で構成する。
【００１７】
ＤＬＣはビッカース硬度Ｈｖ＞８００以上、無電解Ｎｉ−ＰメッキはＨｖ２００−５００程度で、そのような硬度差の皮膜を組み合わせることで、摩擦磨耗時に適切に無電解Ｎｉ−Ｐメッキの被膜が徐々に磨耗していく。そのため上記構成された動圧空気軸受は急激に焼きつくことなく長寿命を実現することができる。
【００１８】
（実施の形態２）
図３において１は、無電解Ｎｉ−Ｐメッキで軸側に、２はＤＬＣ皮膜から構成されスリーブ内壁に形成されている。このように硬度の低いほうを動圧発生溝がない側に形成することで接触時の応力集中を緩和して、より長寿命化を望むことが可能となる。
【００１９】
なお、以上の説明では、動圧空気軸受での構成を示したが、オイルを作動流体とした動圧オイル軸受で軸受を構成したものでも同様に実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の動圧軸受は軸受の起動停止時に軸とその周上に対抗するスリーブの内壁への傷等の影響を小さくして軸受の長寿命化を可能にするとともに、その膜形成の不良率も従来よりも格段に良くなるため量産が簡易になるものでポリゴンモータ、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブ等に使用される回転駆動装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるポリゴンモータの構造断面図
【図２】本発明の実施の形態１における軸受部表面処理部詳細図
【図３】本発明の実施の形態２における軸受部表面処理部詳細図
【図４】従来の回転駆動装置の構造断面図
【図５】従来の回転駆動装置の軸受部表面処理部詳細図
【符号の説明】
【００２２】
１  無電解Ｎｉ−Ｐメッキ
２  ＤＬＣ被膜
８  スリーブ
１０  軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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